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摘要： 调速器是柴油发电机组稳定运行的核心控制部件，其性能直接影响机组的转速稳定性和负载适应能力。本文以RFD型调速器为对象，系统介绍其结构组成、独特杠杆机构特点、RFD与RFD（K）型调速器的工作原理，以及起动加浓、怠速、全负荷、限制最高转速和校正等各工况的调速过程，为调速器的使用、调试和维护提供参考。

 

一、RFD调速器的结构组成

 

1. 基本结构

（1）飞锤与滑套机构

柴油发电机调速器的飞锤固定在喷油泵凸轮轴上，当飞锤向外张开时，飞锤的滑块推动滑套沿轴向移动。飞锤的离心力通过滑块转换成轴向力，是调速器工作的驱动力来源。结构组成如图1所示。

（2）丁字块与导杆

丁字块一端压配在滑套上，另一端与导杆下端由销轴相连，导杆中间的轴套通过销轴连接浮动杆。丁字块将滑套的轴向运动传递给导杆，导杆再将运动传递给浮动杆，形成完整的传动链。

（3）浮动杆与供油拉杆

浮动杆上端通过拉杆连接杆与供油拉杆相连，起动弹簧一端挂在前壳上，另一端挂在浮动杆上，浮动杆下端销子上的滑块嵌入拨叉槽内，拨叉通过偏心的曲柄与负荷手柄相连，转动负荷手柄可以改变供油拉杆的位移。

（4）拉力杆与调速弹簧

拉力杆和导杆一起悬挂在拉力杆轴上，在拉力杆底部装有销轴，该销轴装在拨叉上端的槽内。调速弹簧一端挂在拉力杆上，另一端挂在弹簧摇臂上，转动弹簧摇臂可以改变调速弹簧的预紧力及当量刚度，以调整起作用转速。

（5）调整螺钉与稳速装置

大头调整螺钉固定在后壳下端，用于限制拉力杆的位置。后壳后部装有稳速装置，柴油发电机急速减速时，能使供油拉杆迅速回到怠速位置，以防止柴油发电机急速降速时熄火。

2. RFD调速器的特点

（1）独特的杠杆机构

RFD调速器具有独特的杠杆机构，可以根据不同工况改变杠杆比。怠速工况，杠杆比小，以便低速时飞锤离心力较小的情况下对拉杆也有足够的控制能力，从而获得低而稳的怠速。而在高速时，杠杆比大，控制灵敏。

（2）两极式与全程式的通用性

RFD调速器既可以作为两极式用于车辆，又可以作为全程式用于工程机械。尤其适用于起重汽车等工程用车；行车时用两极手柄，停车作业时使用全程手柄。这种通用性使RFD调速器在多种应用场景中具有明显优势。

（3）负校正装置

RFD调速器具有负校正装置，它的功能是当柴油发电机在全负荷高速范围时，增加供油量以提高柴油发电机的输出功率，而在全负荷低速范围时进行相应调节。

 

 

图1  调速器结构组成图

 

二、RFD调速器的工作原理

 

1. RFD调速器的工作原理

（1）与RAD型调速器的结构差异

RFD型调速器结构与RAD型调速器结构的主要不同之处除了负荷控制手柄，还有速度控制手柄。速度控制手柄与速度调整杠杆装在同一摆动轴上，从而使调速弹簧由一端固定式变为端部位置可摆动式。原理如图2所示。

（2）速度控制手柄的作用

当速度控制手柄摆动时，速度调整杠杆同步摆动一定角度，使调速弹簧的预紧力改变。此时，将速度控制手柄固定在全负荷限位螺钉的位置上，即为摆动弹簧式的全速调速器。如果将速度控制手柄固定在调速弹簧预紧力最大的调速限位螺钉的位置上，而将与负荷控制手柄相连，即为双速调速器。

（3）全速调速功能的工作原理

当RFD型调速器具有全速调速功能时，其工作原理如下：油泵凸轮轴旋转时，飞锤在离心力的作用下向外张开，飞锤的离心力通过滑块转换成轴向力推动滑套后移，滑套另一端的丁字块受拉力杆上的调速弹簧、怠速弹簧、校正弹簧及起动弹簧的作用力。当两种力平衡时，滑套固定在某一位置，通过调速器的杆件系统，供油拉杆位置也随之确定。

（4）转速变化时的调节过程

当油泵凸轮轴转速升高时，飞锤的离心力也随之增加，此时弹簧力与离心力的平衡破坏，滑套后移，直到两种力平衡为止。此时供油拉杆向减油方向移动。当油泵凸轮轴转速降低时，飞锤的离心力减少，在弹簧力的作用下，滑套前移，直到两种力平衡为止。此时供油拉杆向增油方向移动，从而实现了调速器的调节作用。

2. RFD（K）型调速器的工作原理

（1）负校正功能

与RFD型调速器不同，RFD（K）型调速器有负校正功能。在负校正控制区内，当油泵转速增加时，飞锤离心力克服负校正弹簧力推动滑套后移，由于在拉力杆上的调节螺栓与负校正摇架上的销轴接触，使摇架以调节螺栓为支点转动，使浮动杆轴前移，此时供油拉杆向增油方向前移。原理如图3所示。

（2）转速降低时的调节

当油泵转速降低时飞锤离心力减少，在负校正弹簧力作用下，使滑套前移，此时供油拉杆向减油方向后移，从而实现负校正的调节功能。

（3）两种工作模式

固定负荷手柄，操纵调速手柄，RFD（K）型调速器成为全程式调速器，全程式调速器在柴油发电机任何转速下都起作用。固定调速手柄，操纵负荷手柄，RFD（K）型调速器成为两极式调速器，两极式调速器仅对怠速和最高转速有调速作用。

 

图2  RFD型调速器结构原理图

图3  RFD（K）型调速器结构原理图

 

 

三、调速过程

 

1. 起动加浓工况

（1）速度控制手柄的位置

如图4所示，使速度控制手柄处于和调速限位螺钉相靠的位置A处，此时调速弹簧的弹力最大，其作用过程与RAD型双速调速器相同。

（2）起动加浓的作用

起动加浓工况的目的是在柴油发电机起动时提供额外的燃油，以克服起动阻力，确保顺利起动。

2. 校正装置和怠速装置

（1）安装位置

如图5所示，校正装置和怠速装置均安装在拉力杆下端的同一腔内。在全负荷工况时，怠速弹簧和校正弹簧均被压缩。

（2）校正过程

在外界负荷增加时，柴油发电机转速下降，飞块离心力减小，校正弹簧和怠速弹簧将伸张而推动滑套左移，带动导动杠杆和浮动杠杆再向左摆动一定量，使供油齿杆超越额定供油位置增加供油量，使柴油发电机转矩增大，阻止了转速的下降。

3. 全负荷工况

（1）速度控制手柄的位置

如图6所示，速度控制手柄处于全荷位置A，此时调速弹簧的张力最大。

（2）力的平衡过程

调速弹簧拉动拉力杆、滑套、导动杠杆、浮动杠杆，将供油齿杆4拉至全负荷供油位置，当调速弹簧的张力和飞块离心力对滑套20产生的轴向推力相等而处于平衡时，柴油发电机在全负荷工况下稳定运转。

4. 限制最高转速工况

（1）转速超过额定值时的调节

如图7所示，当柴油发电机转速超过额定转速时，飞块离心力加大，使滑套的推力大于调速弹簧的拉力，拉力杆向右摆动与齿杆行程调整螺钉相接触，导动杆、浮动杆将供油齿杆向供油减小方向拉动，使供油量减小。

（2）重新平衡

直至滑套的推力与调速弹簧的拉力又重新平衡，柴油发电机又稳定运转。这一过程确保了柴油发电机不会因转速过高而损坏。

5. 一般工况

（1）手柄的中间位置

当速度控制手柄处于全负荷位置A和怠速位置B之间的某一位置时，调速弹簧有一定的预紧力。

（2）动态平衡过程

随着柴油发电机转速的变化，飞块离心力产生的轴向推力也在变化，随时与调速弹簧的拉力进行平衡，使供油量达到新的平衡。

6. 怠速工况

（1）怠速位置的调节

如图8所示，柴油发电机起动后，放松加速踏板，即速度控制手柄转至怠速位置B，此时调速弹簧完全松开，弹力为零，飞块的离心力使滑套推动导动杠杆逆时针方向摆动，浮动杠杆带动供油齿杆向右拉至怠速供油位置。

（2）怠速弹簧的作用

滑套和怠速弹簧推杆接触，将怠速弹簧压缩，拉力杆向右摆动脱离齿杆行程调整螺钉，柴油发电机处于怠速运转。当柴油发电机转速降低时，飞块离心力减小，怠速弹簧的弹力推动滑套左移，供油齿杆向增油方向移动，柴油发电机转速提高而使怠速稳定。

（3）自动稳定转速

若柴油发电机转速下降过多，拉力杆向左摆动又触及齿杆行程调整螺钉，怠速弹簧完全伸张而失去作用，起动弹簧的拉力使浮动杠杆进一步向左摆动，供油量增加，使柴油发电机转速升高，起到自动稳定转速的作用。

7. 校正工况

（1）校正装置的组成

该形式调速器由转矩校正推杆和转矩校正弹簧组成校正装置，如图9所示。

（2）校正装置的作用

其作用是当柴油发电机在额定转速下运转时，而外界负荷瞬间增加，使发动转速降低，此时校正装置能使供油齿杆超过额定供油位置而自动额外供油，使柴油发电机转矩增加而不熄火。

 

图4  调速器起动加浓工况	图5  调速器怠速工况
图6  调速器校正工况	图7  调速器全负荷工况
图8  调速器限制最高转速工况	图9  调速器停油工况

 

 

 

总结

RFD型调速器通过飞锤离心力与弹簧力的平衡实现转速自动调节，其独特的杠杆机构可根据工况改变杠杆比，兼顾怠速稳定性和高速灵敏性。RFD调速器既可作为两极式用于车辆，又可作为全程式用于工程机械；RFD（K）型调速器增加负校正功能，可在全负荷高速范围增加供油量。调速过程涵盖起动加浓、怠速、全负荷、限制最高转速、一般工况和校正等工况，各工况通过调速弹簧、怠速弹簧、校正弹簧和起动弹簧的协同作用，实现供油量的精确控制，确保柴油发电机在不同负载下稳定运行。

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